林依哲
(广东省潮州市质量计量监督检测所)
随着经济的不断发展和物质生活水平的提升,人们对于食品质量和卫生安全需求的不断提高,对食品包装材料的安全性也提出了更高的要求。食品包装材料需要以多样化的方式满足现代人不同层次的消费需求。
纸铝塑复合膜、袋是一种常用的食品包装材料,它是由镀铝膜和纸、塑料等材料通过不同的粘合方式复合而成,包括了膜与膜之间的塑塑复合、铝塑复合、纸塑复合等。复合的方式主要可分为干法复合、湿法复合、共挤出复合以无溶剂复合等。纸铝塑复合膜、袋在食品行业具有广泛的应用,主要是因为其具有以下优点:一、防潮防霉,镀铝复合包装袋具有良好的防潮性能,可以有效阻隔水分子,避免食品受潮变质。同时,其防霉性能也较强,能够防止微生物侵入,延长食品的保质期;
二、避光抗氧化,纸铝塑复合膜、袋的镀铝层具有优异的避光性能,能够有效地阻挡紫外线和可见光的照射,避免食品中的营养成分发生光化学反应而损失。同时,它还具有较强的抗氧化性能,能够减缓食品由于氧化而变质。三、抗穿刺和抗撕裂性能强。纸铝塑复合膜、袋的耐穿刺性能和抗撕裂能力强,能够给产品提供更好的防护保障。四、轻便易携带,铝塑复合膜、袋轻便柔软,方便携带和运输,也易于消费者的使用和存放。
2021 年12 月31 日,国家标准化管理委员会以及国家市场监督管理总局联合颁布了 GB/T 41169-2021 《食品包装用纸铝塑复合膜、袋》[1],对塑料与铝箔和纸复合而成供食品包装用的厚度小于0.3 mm 的膜、袋提出了统一的标准化要求,该标准于2022 年7 月1 日正式实施。与之前发布的GB/T 28118-2011《食品包装用塑料与铝箔复合膜、袋》[2]以及GB/T 30768-2014《食品包装用纸与塑料复合膜、袋》[3]所不同的是,GB/T 41169-2021 主要适用于纸、铝箔、塑料三种以上材料复合而成的复合膜、袋。该标准的发布填充了纸铝塑复合膜、袋在食品包装领域的空白,为食品包装领域的市场监管提供了有效的技术支持,助力食品包装行业的良性发展。下面就标准的主要内容做详细解读。
范围部分指明标准的内容:规定了食品包装用纸铝塑复合膜、袋的术语、定义、缩略语、分类、要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存。本标准的适用于塑料与铝箔和纸复合而成供食品包装用的厚度小于0.3 mm 的膜、袋;
不适用于液体食品包装膜、袋及需要灭菌使用的膜、袋。
这部分主要罗列该标准引用的相关标准,包括相关产品方法标准。
这部分是对该标准中出现的产品术语和定义进行详尽的阐述,主要包括:
纸铝塑复合膜、袋及其封合方式的具体定义和材料缩略语等。
产品按材料结构可分为三类,分别是Ⅰ类:以塑料为食品直接接触材料的多层复合膜、袋,常见于茶叶、巧克力和咖啡等包装;
Ⅱ类:以铝箔或纸为食品直接接触材料的多层复合膜,常用于糖果类包装。Ⅲ类:表面涂覆热熔胶的多层复合膜,主要用于口香糖包装。
产品的要求,包括了产品的外观质量、印刷质量、单位面积质量(定量)偏差、尺寸偏差、物理力学性能。具体内容如下:
(1)外观质量要求,规定复合膜、袋的外观应符合以下七个方面的要求:①折皱;
②表面划伤、烫伤、穿孔、粘连、分层、脏污;
③膜卷松紧;
④膜卷暴筋;
⑤膜卷端面不平整度;
⑥接头;
⑦袋的热封部位。
(2)印刷质量要求,凹版产品的印刷质量应符合GB/T 7707-2008《凹版装潢印刷品》的要求;
柔版产品的印刷质量应符合GB/T 17497.1-2012《柔性版装潢印刷品 第1 部分:纸张类》或GB/T 17497.2-2012《柔性版装潢印刷品 第2 部分:塑料与金属箔类》的要求;
商品条码印刷的质量应符合GB 12904-2008《商品条码 零售商品编码与条码表示》和GB/T 14257-2009《商品条码 条码符号放置指南》的要求;
汉信码印刷质量应符合GB/T 21049-2022《汉信码》的要求。
(3)单位面积质量(定量)偏差要求,规定了膜、袋的单位面积质量偏差不大于10%。
(4)尺寸偏差要求,规定了卷膜尺寸偏差、袋的尺寸偏差,具体要求如表1-2 所示、卷膜筒芯内径尺寸及偏差为φ 76+2或φ 152+2mm、接头数的具体要求如表3 所示。
表1 卷膜的尺寸偏差
表2 袋的尺寸偏差
表3 接头
(5)物理力学性能,主要包括:剥离力、热合强度、拉断力、断裂标称应变、直角撕裂力、抗摆锤冲击能、水蒸气透过量、氧气透过量、袋的耐压性能、袋的跌落性能、耐热性、穿刺强度、摩擦系数等十三个项目。其具体要求如表4、表5、表6 所示。
表4 物理力学性能的技术指标
表5 袋的耐压性能的技术指标
表6 袋的跌落性能的技术指标
上述物理力学性能指标是由用于食品包装的纸铝塑复合膜袋产品性质所决定的。剥离力、粘结度、拉断力以及热合强度均反映了复合膜袋的综合物理机械性能,是衡量包装材料性能的重要指标。一般用于食品包装的复合膜、袋需要有良好的直角撕裂性能;
优异的耐压性能和跌落性能则体现了产品良好的可运输性。水蒸气透过率以及氧气透过率则是评价产品贮藏性的重要指标,复合膜袋具有较高的阻隔氧气和水分透过的能力,能够减缓食品由于氧化而变质。另外,食品包装机械化生产则要求复合膜袋具有良好的摩擦系数,要根据客户所用机械设备商定该项目指标。
这部分是针对上面的产品要求,指明其检验方法,包括标准第二部分的引用标准和标准该部分的检测方法,覆盖上面要求的各项指标的检测。具体下面做简要的分析:
首先试验前对产品进行状态调节,在温度(23±2)℃、相对湿度(50±10)%下调节时间不低于4 小时,这要求产品的检验环境条件要达到标准要求才能进行,否则实验结果就不具有可比性。
取样时,要求样品应完好无损,取样数量应足够完成试验的项目。卷膜取样时去掉表面三层再沿卷膜的宽度方向切割取样。
外观检测项目中,外观质量要求在自然光线下采用准确度不低于0.5 mm 的量具进行目测检验;
单位面积质量(定量)偏差按照GB/T 451.2的规定检测。
印刷质量按具体印刷工艺产品分别对印刷质量标准要求进行。其中凹版印刷质量按 GB/T 7707 的规定进行;
柔性版印刷质量按 GB/T 17497.1 或GB/T 17497.2 的规定进行;
条码印刷质量按GB/T 18348、GB/T 14258 的规定进行;
汉信码印刷质量按GB/T 21049 的规定进行检测。
单位面积质量(定量)偏差要求不大于10%。
尺寸偏差主要是卷膜长度、卷膜宽度、卷膜重复长度、袋长度和宽度偏差、袋的封口宽度、封口与袋边的距离的偏差、筒芯尺寸及偏差及接头的检测。
其中长度和宽度偏差按照GB/T 6673 的规定进行,取最大值和最小值来计算极限偏差。卷膜重复长度偏差应使用准确度不低于0.5 mm 的量具进行测量,先将钢直尺压平压紧被测样品,让刻度线对齐印刷电眼边缘,在1 m 范围内取尽可能多的印刷单元读取数据并取其平均值。袋的热封宽度、封口与袋边的距离偏差需用准确度不低于0.5 mm 的量具进行测量。筒芯尺寸则需使用分辨率为0.1 mm 的游标卡尺进行测量。检测接头时,需在自然光线下目测接头数量,且接头处应有明显标记。
物理力学性能的检测,要确保样品的调节达到标准的要求,否则试验结果会有比较大的偏差,不具有可比性。
拉断力按GB/T 1040.3-2006 的规定进行,试样采用长条形,长度为≥150 mm,宽度为15 mm±0.5 mm,试样夹具间距为100 mm±1 mm,试样拉伸速度为100 mm/min±10 mm/min。拉断力取拉伸过程中的最大力。
剥离力按GB/T 8808-1988 中A 法的规定进行检测,取规定宽度的试样,进行T 型剥离,测定复合层与基材的平均剥离力。剥离力反映了复合膜材料的各单层膜间的复合牢度,是评价复合膜材料质量优劣的重要依据之一。
塑料与纸、铝箔与纸的黏结度要求沿样品横向均匀裁取试样5 条,宽度15.0 mm±1 mm,长度150 mm±50 mm,复合方向为纵向。沿试样长度方向将塑料/纸或铝箔/纸复合层剥开,目视暴露的复合层表面,判断塑料或铝箔表面上粘有纸纤维的面积百分率。
以袋包装出厂的热合强度可直接按照QB/T 2358-1998 的规定进行,以卷膜方式出厂的热合强度要求剪取两块面积够试验用的复合膜,模拟实际使用情况,按搭接或对接相向接触,置之于热封试验机的热封刀之下,启动机器,要求封合后的样品保持平整无折皱。取出试样后再按照QB/T 2358-1998 的规定进行检测。热封试验机按供需双方商定或技术规范规定的试验条件(热封压力、温度和停留时间等)进行设置。
直角撕裂力按QB/T 1130-1991 的规定进行。直角撕裂力用来衡量食品包装复合膜、袋的抗撕裂能力。
氧气透过量要求按GB/T 1038-2000 和GB/T 19789-2005 的规定检测,以纸为内层或纸为次内层的复合膜,试验时将纸朝向高浓度侧,铝箔朝向低浓度侧。此项目仲裁测试时需按 GB/T 1038-2000 检测。
水蒸气透过量要求按GB/T 1037-1988 称重法或GB/T 26253-2010 红外法的规定检测,试验时塑料或铝箔朝向低湿侧,检测温度为(38±0.6)℃,相对湿度(90±2)%,此项目仲裁测试时需按GB/T 1037-1988 称重法检测。
挺度按照GB/T 22364 的规定进行,挺度越大,复合膜、袋的抗弯曲性能越强,具有较好的韧性。
耐压性能和跌落性能按照GB/T 21302-2007《包装用复合膜、袋通则》中6.5.10 和6.5.11 的规定进行。耐压性能要求在袋内填充二分之一容量的水,封口后放在上下板之间。试验中上、下板应保持水平、不变形、与袋的接粗面应光滑,上下板的面积应大于试验袋。按负荷要求加砝码,保持1 min(负荷为上加压板与砝码质量之和),目视袋是否破裂或渗漏。跌落性能要求试样的试验面为光滑、坚硬的水平面,袋内填充实际内容物或二分之一容量的水,按跌落高度要求将袋由水平方向和垂直方向各自由落下一次,目视是否破裂。
摩擦系数按照GB/T 10006 的规定按供需双方要求进行。
检验项目的要求,包括出厂检验和型式检验,判定规则、抽样方案等。
该部分包括产品的标志标注的方式,包装、运输和贮存的要求等。
本标准根据纸铝塑复合膜、袋的特点,结合其在食品包装领域的实际应用,提出了切实可行的指标要求和测试方法,能够有效地保障产品质量,维护消费者的合法权益,并促进整个行业的健康发展。
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